Возникновение и развитие жизни на Земле

   В протерозойскую  эру (продолжительность 2 000 млн лет) развиваются зеленые водоросли, в том

числе и многоклеточные. Остатки животного мира редки и малочисленны. Предками многоклеточных

организмов, вероятно, были организмы, подобные колониальным формам одноклеточных 

жгутиковых, а первые многоклеточные организмы близки губкам и кишечнополостным. Известны

остатки всех типов  беспозвоночных животных, в том числе иглокожих и членистоногих. Полагают,

что в конце протерозойской эры появились первичные хордовые - подтип бесчерепных, единственным представителем которых в современной фауне  является ланцетник, появляются двустороннесимметричные животные, развиваются органы чувств, нервные узлы, усложняется поведение животных, возрастает подвижность и энергия в процессах жизнедеятельности в целом.

   В палеозойскую  эру, продолжительностью 330 млн лет  (древняя жизнь), подразделяемую  на 

несколько периодов, происходили дальнейшие эволюционные преобразования органического мира. В кембрийском периоде, кроме бактерий и одноклеточных водорослей, были распространены

крупные многоклеточные водоросли. Для кембрия и ордовика характерно наличие остатков

ископаемых простейших, кишечнополостных, губок, червей (три  типа), иглокожих, моллюсков, членистоногих, хордовых. Силур богат остатками  ископаемых трилобитов и особенно плеченогих (в 

настоящее время их осталось около 200 видов). Обнаружены остатки  бесчелюстных позвоночных -

щитковых (предки миног). Дальнейшее развитие эволюции продолжалось по пути дивергенции типов животного  мира с заменой низкоорганизованных  примитивных форм более высокоорганизованными. В конце силурийского периода  часть зеленых многоклеточных водорослей приспособилась к жизни на суше. Возможно, это были псилофиты. Они уже имели ткани. Появились грибы. С середины девона постепенно убывают псилофиты, исчезая к концу этого периода. А на смену им появляются плауновые, хвощевые и папоротниковые - споровые растения. В период девона появляются челюстноротые панцирные рыбы (их потомки - современные хрящевые рыбы, например, акулы и скаты), двоякодышащие. Однако выход на сушу осуществила другая группа рыб - кистеперые. Самыми примитивными наземными позвоночными считаются древние земноводные, берущие начало

от одной из групп  кистеперых. На основе наследственной изменчивости в процессе естественного  отбора плавники превратились в конечности для передвижения по суше. Для дыхания  на суше развились легкие. Древнейшие земноводные - стегоцефалы (панцирноголовые) обитали в болотистых местах. Животные девона, как и растения, обитали во влажных местах, поэтому не могли распространяться в глубь суши и занимать места, удаленные от водоемов. Стегоцефалы соединили в себе признаки рыб, земноводных и пресмыкающихся.

   В каменноугольный  период произошел крупный эволюционный  подъем в развитии наземной  растительности. Этот период отличался  теплым влажным климатом. На Земле  образовались огромные леса, состоящие  из гигантских папоротников, древовидных хвощевых и плауновых

- высотой 15-30 м.  Они имели хорошую проводящую  систему, корни, листья, но их  размножение еще 

было связано с  водой. Леса каменноугольного периода  образовали месторождения каменного  угля. В этот период произрастали и семенные папоротники, у которых вместо спор развивались семена. Семенные папоротники (древнейшие голосеменные) ясно указывают на происхождение семенных растений от споровых. Появление семенных растений было крупным ароморфозом, определившим дальнейшую эволюцию растений. У семенных растений оплодотворение происходит уже без участия воды, а зародыш находится в семени, имеющем запас питательных веществ. С конца каменноугольного периода в связи с усиленным горообразованием влажный климат почти повсеместно сменился сухим. Древовидные папоротники стали вымирать, лишь в отдельных сырых местах сохранились мелкие формы. Вымерли и семенные папоротники. Им на смену пришли более жизнестойкие голосеменные растения, которые благодаря распространению семян освоили засушливые места обитания.

Распространение и  пышное развитие голосеменных продолжалось почти до конца 

мезозойской эры. В  каменноугольный период интенсивно размножались насекомые, пауки,

скорпионы, имеющие  воздушное дыхание и откладывающие  яйца с защитной оболочкой,

защищающей от высыхания. Вместе с тем начали исчезать трилобиты. Существавало много 

плеченогих, моллюсков, рыб (особенно акул), иглокожих, развивались  кораллы. Ранее 

существовавшие типы и классы дивергировали, приспосабливались  к различным местам

обитания. При наступлении  засушливых условий в конце каменноугольного периода крупные 

земноводные исчезают, сохраняются лишь мелкие формы в  сырых местах. На смену земноводным 

пришли пресмыкающиеся, более защищенные и приспособленные  к существованию в условиях

более сухого климата  на суше. Появление древнейших пресмыкающихся - новый ароморфоз в развитии животного  мира. В основном это были травоядные животные, но некоторые перешли к  хищному образу жизни. Появились  зверозубые рептилии, от потомков которых, полагают, произошли первые млекопитающие. Зверозубые ящеры - переходная форма.

   Таким образом,  в палеозойскую эру, а именно  в пермском периоде, растения  и животные уже 

вышли на сушу: это  сосудистые, споровые и голосеменные растения, кистеперые рыбы, земноводные, пресмыкающиеся, членистоногие (пауки, как предполагают, появились в силуре). Сухой и теплый климат пермского периода способствовал их становлению. Архейская, протерозойская и палеозойская эры дали большой фактический материал, на основании которого можно судить об основных направлениях эволюции органического мира.

   В триасовом  периоде мезозойской эры (продолжительность  173 млн лет) в условиях континентального  климата усилилось развитие голосеменных, у которых оплодотворение происходило  уже без участия воды, что является крупнейшим ароморфозом. Для мезозойской эры характерно необыкновенно богатое развитие голосеменных растений, продолжавшееся до середины мелового периода. В связи с  увеличивающейся засухой и яркостью Солнца с середине мелового периода на первый план

выходит недавно возникшая  группа растений - покрытосеменные. Двудольные и однодольные 

растения появились  уже в конце мезозоя, а в  меловом периоде они начинают процветать. Для 

покрытосеменных растений характерен крупный ароморфоз - появление цветка, приспособленного

к опылению. Идиоадаптационные  изменения цветка способствовали к  многочисленным

частным приспособлениям  к опылению. В дальнейшем происходила  идиоадаптация цветка, в 

результате которой  выработались приспособления к распространению плодов и семян, а также к

уменьшению испарения  воды листьями. Пышное развитие покрытосеменных  растений одновременно было связано  с развитием высших форм членистоногих  насекомых-опылителей: бабочек, шмелей, пчел, мух и др.

  Мезозойская эра характеризуется поразительным развитием и последующим очень быстрым

вымиранием гигантских пресмыкающихся. На суше обитали гигантские ящеры - динозавры, живородящие ихтиозавры, крокодилы, летающие ящеры. Гигантские пресмыкающиеся быстро

вымерли. Первые мелкие млекопитающие появились в триасе, их размножение осуществлялось уже путем живорождения, детенышей они выкармливали молоком. Они имели постоянную температуру и

дифференцированные  зубы. Предками млекопитающих были зверозубые ящеры. Первые птицы возникли в юрском периоде мезозойской эры - это были зубастые птицы. А в конце мезозоя появились уже первые настоящие птицы. Древние хрящевые рыбы в триасе были вытеснены настоящими костистыми. В результате дивергенции непрестанно увеличивалось видовое разнообразие в пределах каждой систематической группы.

   Кайнозойская  эра (новая жизнь) длится 60-70 млн  лет. Первый ее период - палеоген, второй - неоген 

и третий - антропоген, который продолжается по настоящее  время. В течение этой эры сформировались континенты и моря в их современном виде. В палеогене покрытосеменные растения распространились по всем материкам и пресноводным водоемам. Во второй половине этого периода начались бурные

горнообразовательные  процессы. Наступило похолодание, вечнозеленые леса сменились листопадными. Происходила быстрая идиоадаптация форм в различных местных условиях.

   В конце  неогена - начале антропогена  с севера наступали ледники,  на пути сползания ледников  погибло все живое, остались  только те формы, которые смогли  уцелеть и приспособиться к изменившимся условиям среды. Развилась арктическая флора. В антропогене происходит окончательное формирование современного растительного мира. В кайнозое распространились брюхоногие и двустворчатые моллюски, среди членистоногих процветают насекомые. Крупные ароморфозы насекомых - развитие трахейной системы дыхания, ротового аппарата, твердого хитинового покрова, членистых конечностей и нервной системы, а ароморфизы птиц и млекопитающих - повышение интерсивности функций центральной нервной системы, особенно функций головного мозга, усложнение строения кровеносной системы и сердца (разделение артериальной и венозной крови), появление постоянной температуры тела, повышение уровня обменных процессов и др.  Быстрая идиоадаптация к изменяющимся условиям среды обеспечила их процветание.

По данным о распределении  современных видов животных и  растений и остатков ископаемых на поверхности планеты получены дополнительные сведения о развитии жизни на Земле. А.Уоллесу 

удалось привести все  сведения, накопленные наукой, в систему и выделить шесть зоогеографических областей:

   Палеарктическую,  Неоарктическую, Индо-Малайскую, Эфиопскую,  Неотропическую, Австралийскую.

   Две первые  области часто объединяют в  общую Голарктическую область.  Сравнение животного и 

растительного миров разных зон дает богатейший научный материал для доказательства эволюционного процесса. Так, флора и фауна Палеоарктической и Неоарктической (Северная Америка) областей имеют много общего, поскольку между ними в прошлом существовал сухопутный мост - Берингов перешеек. А

Неоарктическая и  Неотропическая области занимают два  материка, соединенные Панамским  перешейком, однако, имеют большие  отличия, что указывает на то, что  связь Южной, Центральной и 

Северной Америки  возникла недавно. Южная Америка, как и Австралия, обособилась от других

материков очень давно. Длительная изоляция Южной Америки  наложила большой отпечаток на формирование живого мира этого континента, весьма специфического. Лишь после образования 

Панамского перешейка  начался широкий обмен между фаунами Северной и Южной Америки. Своеобразие южноамериканской фауны тем не менее сохранилось, поскольку древние и оригинальные формы там представлены широко (тапиры, страусы нанду, колибри, ламы, сумчатые крысы и др.).

   Австралийская  фауна еще более оригинальна и примитивна, за исключением летучих мышей и собак динго. Там не было плацентарных млекопитающих в момент открытия континента европейцами, зато много сумчатых млекопитающих, существующих и в настоящее время. Обитают там и два рода яйцекладущих - ехидна и утконос. После отделения в древние времена Австралии от Южной Азии, когда плацентарные еще не появились, эволюционный процесс вызвал на других континентах появление плацентарных животных, а австралийская фауна оказалась как бы застывшей. Для каждой из

областей характерно развитие флоры, свойственной историческому  ходу эволюции. Наиболее своеобразной является флора Австралийской области: эвкалипты; акации с черешками, расширенными наподобие листа; саговники, похожие  на пальмы; древовидные папоротники и др. Чем раньше произошло геологическое разделение областей, тем более своеобразны их флора и фауна. Если обособление областей произошло недавно, то сходство флор и фаун больше. Таким образом, современное географическое распределение животных и растений можно понять и объяснить с точки зрения эволюционного развития Земли и ее органического мира.

   Полагают, что  от первых мелких млекопитающих  - насекомоядных в мезозое обособилась  группа 

животных, давшая начало тем ветвям, которые повели к обезьянам, полуобезьянам и человеку. Древнейшими высшими обезьянами, от которых ведут начало предки человека, считаются парапитеки - узконосые человекообразные обезьяны 30 млн лет тому назад. В результате дивергенции парапитеки дали две ветви: одна привела к современным гиббонам и орангутанам, другая - к дриопитекам (древесные обезьяны) - вымершим обезьянам. Одна ветвь дриопитеков повела к современным шимпанзе и горилле, а другая – к человеку. Человекообразные обезьяны и человек - разные ветви родословного ствола. Пройдя древесную стадию, наши далекие предки в течение длительного времени совершенствовались как наземные двуногие существа.